Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Урок направлен на изучение признаков, причин желудочно-кишечных заболеваний и выявление путей их профилактики. У учащихся совершенствуются умения работать с текстом и навыки работы в группах, развиваются умения анализировать, выделять главное, обобщать. Урок способствует гигиеническому воспитанию учащихся....
08 04 2026 12:40:24
Сценарий сказки можно использовать при подготовке внеклассного мероприятия по биологии, ОБЖ, классного часа по профилактике курения.
...
07 04 2026 14:18:19
Конспект урока составлен по программе В.В. Пасечника "Биология. 8-й класс. Человек". Изучается в теме "Опopно-двигательная система"....
06 04 2026 16:25:45
Описывается работа с сетевой лабораторией ГлобалЛаб и компьютерной игрой «Оматокалингар» (автор Ловягин С.Н.), апробация которой прошла в школе автора....
05 04 2026 5:31:39
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
04 04 2026 21:43:30
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
03 04 2026 0:48:52
Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом. Первый этап онтогенеза — эмбриональное развитие — в свою очередь, может быть разделен на несколько периодов: дробление, гаструляция, образование тканей и органов зародыша....
02 04 2026 1:10:43
Задания для самостоятельной работы учащихся отpaбатывают знание основных фактов, понятий, терминов, закономерностей; обобщают и систематизируют изученное по теме «Система растений и животных ‒ отображение эволюции»....
01 04 2026 17:43:39
<p>Цели данного урока: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайника; продолжить работу с учебником, гербарием и тетрадью; прививать детям чувство прекрасного через художественную литературу. ...
31 03 2026 8:22:26
Включение в урок изобретательских задач работает на развитие творческих способностей и детей, и учителя, позволяет осмыслить и закрепить на творческом уровне учебный материал. Выполнение подобных заданий полезно для здоровья учащихся: по ходу работы происходит переключение с левого на правое полушарие головного мозга и обратно, что снижает информационный стресс, вносит в урок эмоциональность, радость творчества.
...
30 03 2026 20:46:48
На уроке учащиеся хаpaктеризуют сущность различных генетических законов и закономерностей, решают генетические задачи, объясняют причины результатов, полученных учеными при скрещивании организмов.
...
29 03 2026 19:26:54
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
28 03 2026 23:56:53
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
27 03 2026 9:30:22
В статье представлен конспект урока по биологии в 5-м классе, в котором использованы текстовой материал учебника биологии 5-го класса под ред. проф. И.Н.Пономарёвой, задания рабочей тетради к учебнику, презентация и электронные образовательные ресурсы ЕК ЦОР....
26 03 2026 13:48:29
Человек в своей деятельности активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные основные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы в границах биосферы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор....
25 03 2026 2:10:17
Уроки с использованием игровых технологий часто применяются в процессе обучения, обобщения, закрепления материала. Их преимущество в том, что они позволяют проявить себя всем учащимся, даже слабым, которые при выполнении игровых заданий чувствуют себя увереннее, чем при традиционной форме работы с материалом. Предлагаю два урока, разработанных в ходе преподавания биологии в сельской школе, где классы с небольшой наполняемостью, что позволяет включить в ход игры всех учащихся в классе.
...
24 03 2026 12:44:48
Материал урока привлекает внимание учащихся к здоровью. На уроке рассматриваются жизненные ситуации, формируется умение применять знания на пpaктике. Развивается умение работать с информацией, структурировать ее, сравнивать, делать выводы. В урок включена пpaктическая работа, используется групповая форма работы. Контроль знаний осуществляется при помощи занимательного материала. Домашнее задание имеет творческий хаpaктер....
23 03 2026 3:46:46
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
22 03 2026 7:51:26
Цель урока - расширить знания о науке биология путем различных игр. С помощью игры учащиеся развивают умение отвечать на нестандартные вопросы, учатся принимать правильные решения в различных ситуациях, у них воспитывается бережное отношение к окружающей среде.
...
21 03 2026 12:53:21
В работе представлен материал о проведении выставки кошек в Пушкинском Лицее экономики, политики и права.
...
20 03 2026 19:48:52
Урок помогает подвести итог изучения темы, проверить качество усвоения знаний, продолжить формирование у учащихся навыков получения знаний путем самостоятельной работы с различными источниками информации....
19 03 2026 0:11:57
Данный урок призван обобщить, повторить и проконтролировать знания учащихся по теме "Слуховой анализатор" и проведен с применением технических средств обучения. Целью урока является закрепление знаний и изучение санитарно-гигиенических правил по профилактике нарушения слуха, на разнообразных примерах. Урок проводится с использованием здоровьесберегающих технологий, что является очень актуальным в настоящее временя.
...
18 03 2026 22:39:51
При изучении темы "Изменение питательных веществ в кишечнике" целесообразно подробно остановиться на изучении действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.
Для решения познавательной задачи используется технология модульного обучения. В ходе отчета учеников, рассказа и обобщения учителя формируются основные знания учащихся о функциях кишечника в единстве со строением, о значении толстого кишечника, о взаимосвязи органов пищеварения....
17 03 2026 22:52:31
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок формулирует значение дыхания в жизни человека, определить особенности строения воздухоносных путей и их функцию. На уроке активно используются возможности информационного центра в индивидуальном разноуровневом тестировании на компьютерах, а также возможности интеpaктивной доски. Урок пронизан метапредметными связями, в нем есть элемент фантастики....
16 03 2026 22:55:46
На уроке природоведения с использованием презентации MS Power Point в доступной форме изучается экологический материал по природным сообществам и экосистеме. Для учащихся приготовлен раздаточный материал, в котором излагаются краткий конспект урока и задания для закрепления материала....
15 03 2026 14:16:13
Урок разработан для учащихся 6-го класса. Урок является элементом системы автора в рамках развивающего обучения. В урок включены лабораторная работа и комментарии результатов экспериментов Дж. Пристли и Ван Гельмонта. Кроме того, урок включает чтение по ролям басни И.А. Крылова "Листы и корни". Завершается урок закреплением путем заполнения карточки с заданием о сущности корневого и воздушного питания растений....
14 03 2026 20:47:53
Данное занятие закрепляет знания о движении беспозвоночных животных и знакомит с наукой бионикой, которая, изучая механизмы природы, проектирует и строит более совершенные приборы....
13 03 2026 23:13:44
Урок биологии, раскрывающий особенности внешнего и внутреннего строения рыб в связи с жизнью в воде....
12 03 2026 12:59:48
Урок расширяет знания учащихся о многообразии насекомых, вводит понятие "экологическая группа" на примере знакомства с насекомыми. ...
11 03 2026 14:51:33
Биосфера это совокупность всего живого. Рассмотрим где проходят верхняя и нижняя границы биосферы, какой ее состав, свойства и функции....
10 03 2026 4:56:22
Разработка урока, цели которого — сформировать понятия о формах пoлoвoго размножения, участии пoлoвых желез в пoлoвoм размножении животных; познакомить с процессом оплодотворения и его видами....
09 03 2026 1:48:43
Рабочая тетрадь по краеведению обеспечивает преемственность в изучении учебного материала, делает акцент на изучение регионального компонента. Цель рабочей тетради: освоение знаний о многообразии объектов и явлений природы Красноярского края, изменениях природной среды под воздействием человека и возможных путях её сохранения и рационального использования....
08 03 2026 4:47:18
Лист — это вегетативный орган растений, является частью побега. Основные функции листа — фотосинтез, испарение воды (трaнcпирация) и газообмен....
07 03 2026 8:54:22
Тема "Основы генетики" — одна из самых сложных для понимания учащимися. Зачастую у учащихся формируются эпизодические знания, заучиваются основные термины и понятия, но не складывается целостная взаимосвязанная картина генетики как науки. Поэтому, чтобы привлечь и заинтересовать учащихся данными уроками, необходимо использовать как можно больше познавательных заданий пpaктического хаpaктера, показать тесную связь данной науки с жизнью, в решении различных жизненных ситуаций. Я предлагаю разработку открытого повторительно-обобщающего урока "Генетика и медицина". Урок построен на основе сочетания модульной и информационной технологий....
06 03 2026 12:18:52
В статье рассматривается то, что находится и должно находиться в кабинете биологии и как это влияет на ход обучения учеников по данному предмету.
...
05 03 2026 11:53:37
Внеклассная работа позволяет учесть разносторонние интересы учащихся, расширить и углубить знания по биологии. Она позволяет глубже осуществить связь теории с пpaктикой и развивать чувство коллективизма. Во внеклассной работе легко осуществить индивидуализацию обучения и применить дифференцированный подход....
04 03 2026 13:31:34
Цель урока: обобщить, систематизировать и углубить знания о голосемянных на примере хвойных растений города Ижевска....
03 03 2026 11:21:17
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
02 03 2026 7:17:40
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
01 03 2026 22:34:32
Представлен конспект урока биологии по теме: "Отдел покрытосеменные, особенности организации, происхождение", для учащихся 7-го класса....
28 02 2026 9:37:35
Корень растений — это неограниченно растущий вегетативный орган, обеспечивающий закрепление растения в субстрате, поглощение и трaнcпорт воды и минеральных веществ. Появление корня в процессе эволюции растений — важный ароморфоз, одно из приспособлений к обитанию на суше....
27 02 2026 9:43:59
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
При изучении нового материала проводится беседа о диссимиляции, этапах диссимиляции, значении ферментов для нормального осуществления этапов энергетического обмена. Для лучшего усвоения учебного материала учащимся необходимо самостоятельно изучить сведения о гликолизе и спиртовом брожении в тексте учебника. Запись реакций показаны на слайдах презентации. В заключение урока дается рубрика «Это интересно», в которой приводится дополнительная информация....
26 02 2026 3:13:26
Данный урок (пpaктическая работа в 5-м классе) разработан в соответствии с УМК под редакцией А.А. Плешакова и Н.И. Сонина. Концептуальная цель урока – создание условий для развития потребности в познании природы. Стратегическая цель урока – развитие познавательной активности учащихся, способности анализировать и сравнивать....
25 02 2026 22:55:48
Мероприятие проводится для учащихся 5—6-х классов как внеклассное. Включает игровые задания, что позволяет повысить познавательный интерес к предмету. Большинство заданий не предусматривают готовых ответов, заставляют рассуждать, использовать полученные учащимися знания на пpaктике, рассчитаны на разный уровень подготовленности детей.
...
24 02 2026 4:53:41
В презентации под звучание песни «Есть глаза у цветов» сменяются фотографии декоративных растений средней полосы России, на слайдах содержится краткая информация о биологических особенностях растений. Презентацию можно использовать на уроке биологии, на уроках сельхозтруда, а также как релаксационную паузу. ...
23 02 2026 22:37:18
Интерес к окружающему нас миру всегда вызывает много вопросов у детей. Конспект урока представляет материалы о символах края, о географическом положении, о климатических зонах, о формах земной поверхности, о растительном и животном мире. Материал урока можно использовать на уроке окружающего мира, краеведения, географии....
22 02 2026 19:27:37
Урок биологии в 8-м классе посвящен центральной нервной системе.
...
21 02 2026 2:48:16
Модульные уроки активизируют творческое мышление обучающихся и направлены на развитие их интеллектуальных умений: анализировать, синтезировать, обобщать, делать выводы, сравнивать, находить причинно-следственные связи....
20 02 2026 11:35:58
Проводящие ткани являются сложными, так как они состоят из нескольких типов клеток, их структуры, имеют вытянутую (трубчатую) форму, пронизаны многочисленными порами. Наличие отверстий на торцевых …...
19 02 2026 12:37:58
Данный урок проводится как заключительный по теме «Млекопитающие» в рамках программы по биологии 7-го класса. В ходе урока сочетаются методы беседы и дискуссии, групповой и индивидуальной работы, информационных и др. технологий. Данный урок способствует расширению кругозора школьников, развитию их интереса к биологии, формированию бережного отношения к живой природе....
18 02 2026 11:52:41
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
